CN111054659A - 滚动体的检测设备和检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种滚动体的检测设备和检测方法，该滚动体的检测设备的输送装置具有第一驱动部，多个转动单元组成的输送部和第二驱动部，通过第一驱动部间歇工作驱动输送部沿轴向方向直线移动，第二驱动部单独工作驱动转动单元转动，从而可以使得置于相邻转动单元的检测对象停止轴向直线移动而在停留位置持续转动进行外观检测。采用本发明检测设备的检测方法，可以将检测对象输送至检测区域停留，检测对象在原地持续转动完成外观检测，大大提高检测对象各种角度的检测效果，减少误判概率，保证了自动化检测的检测质量。

Description

滚动体的检测设备和检测方法
技术领域
本发明涉及机电设备领域，尤其涉及一种滚动体的检测设备和检测方法。
背景技术
随着科技技术的发展，企业对滚动体生产部件的需求越来越多，对其质量的要求也越来越高。由于滚动体部件在生产过程中难免存在裂纹、擦痕、黑斑、磨伤等瑕疵，搬运存储过程中也会出现磕碰伤、划伤等现象，这些带瑕疵的滚动体必须经过检测并筛检出来进行剔除。
现有的检测设备虽然能够达到自动化检测，但是由于在外观检测的过程一直处于直线移动的输送状态，在检测之前对检测对象的清洁表面要求非常高，并且对于一些挑角度的缺陷检出容易发生误判，例如滚动体端面边缘垫伤、倒角垫伤等，影响了自动化检测的质量，不利于广泛的推广使用。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明是鉴于以上技术问题所提出的，提供一种滚动体的检测设备和检测方法，能够使得检测对象在检测区域停留对持续转动的表面进行外观检测，相对降低检测对象在检测之前的清洁表面要求，对检测对象各个角度能精准检测，降低误判概率，大大提高了检测质量。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种滚动体的检测设备，包含控制装置、输送装置、外观检测装置和筛检装置，其特征在于，该输送装置具有：
第一驱动部，具有第一驱动电机、主链轮和从链轮，用于间歇驱动滚动体输送装置循环移动；
输送部，具有多个转动单元，相邻两个转动单元之间放置输送对象，转动单元与相邻转动单元可转动地驱使输送对象转动；
第二驱动部，第二驱动部驱动输送部的转动单元转动。
采用这种技术方案，能够使得检测设备的输送装置和输送部的转动单元分别由两套驱动组件进行驱动，可以使第一驱动部暂停工作进而使输送装置暂停横向直线移动，而由第二驱动部驱动输送部的转动单元持续原地转动，实现了检测对象保持停留原地持续转动进行外观检测，不仅可以降低前序表面清洁要求，还有效提高了外观检测质量。
根据本发明实施例的第二方面，提供了一种如第一方面的滚动体的检测设备，其中，输送部的转动单元至少一侧设置具有齿轮结构，第二驱动部设置位于输送部下方，第二驱动部具有第二驱动电机和驱动齿条，驱动齿条位于输送部的转动单元齿轮结构的下方，驱动齿条与齿轮结构啮合以便驱动齿条横向移动带动转动单元转动。
根据本发明实施例的第三方面，提供了一种如第二方面的滚动体的检测设备，其中，该驱动齿条为刚性齿条，第二驱动电机驱动刚性齿条来回横向移动带动转动单元转动。
采用这种结构，便于装配齿条驱动组件，并可以使得驱动齿条在第二驱动部的作用下持续来回移动，进而驱动转动单元持续转动。
根据本发明实施例的第四方面，提供了一种如第三方面的滚动体的检测设备，其中，第二驱动部还具有触发片、第一传感器、第二传感器和第三传感器，触发片与刚性齿条通过转接板连接，触发片、第一传感器和第二传感器用于刚性齿条来回横向移动极限位置反馈，第三传感器用于第二驱动电机恢复起始位置反馈，防止来回动作造成累计误差。
采用这种结构，可以使得驱动齿条保持来回移动的区域始终位于外观检测区域下方，保证了外观检测的精准质量。
根据本发明实施例的第五方面，提供了一种如第二方面的滚动体的检测设备，其中，驱动齿条为柔性齿条，第二驱动电机驱动柔性齿条循环横向移动带动所述转动单元转动。
采用这种技术方案，可以使得驱动齿条在第二驱动部的作用下保持循环移动，保证检测对象保持同方向转动，便于控制装置识别判断，可有效提高外观检测质量。
根据本发明实施例的第六方面，提供了一种如第一方面的滚动体的检测设备，其中，第二驱动部设置位于输送部下方，第二驱动部具有第二驱动电机和驱动皮带，驱动皮带位于输送部的转动单元的下方，驱动皮带与转动单元抵触以便驱动皮带横向运动摩擦带动转动单元转动。
根据本发明实施例的第七方面，提供了一种如第一至六任一方面的滚动体的检测设备，其中，控制装置具有第四传感器，该第四传感器将输送部的移动位置触发信号反馈控制装置。
根据本发明实施例的第八方面，提供了一种采用如第一至七任一方面滚动体检测设备的检测方法，该检测方法具有如下步骤：
检测对象置于滚动体检测系统的输送装置的输送部相邻转动单元的间隙上，第一驱动电机工作驱动主链轮转动带动输送部循环往复移动，放置在输送部上的检测对象沿轴向方向直线移动；
第一驱动电机工作驱动主链轮转动的同时，第四传感器识别动作并反馈信号给控制装置PLC，当检测对象输送至位于检测区域时，控制装置PLC根据反馈信号控制第一驱动电机停止工作，检测对象停止沿轴向方向直线移动停留在检测区域；
控制装置PLC控制第二驱动电机工作驱动齿条或皮带移动带动转动单元转动，持续转动的相邻转动单元带动检测对象原地转动；
控制装置PLC控制外观检测装置对位于检测区域持续原地转动的检测对象进行外观检测；
外观检测装置对检测对象的外观检测完成之后，控制装置PLC控制第一驱动电机工作，由第一驱动电机驱动输送部继续输送检测对象沿轴线方向直线移动，当下一个检测对象输送至位于检测区域时，控制装置PLC控制第一驱动电机停止工作、控制第二驱动电机工作并控制外观检测装置进行外观检测，以此循环往复操作；
控制装置记录检测对象的外观，并通过控制筛检装置筛选外观具有瑕疵的检测对象为不合格品，筛选外观没有瑕疵的检测对象为合格品。
本发明的有益效果在于：采用本发明的检测设备和检测方法，可以将检测对象输送至检测区域停留，检测对象在原地持续转动完成外观检测，大大提高检测对象各种角度的检测效果，减少误判概率，保证了自动化检测的检测质量；并且降低了检测对象前序的表面清洁要求，可为中小企业加大推广使用。
应该强调，术语“包含”、“具有”在本文使用时指特征、整件或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，例示了本发明的优选实施方式，并与文字说明一起用来解释本发明的原理，其中对于相同的要素，始终用相同的附图标记来表示。
在附图中：
图1是本发明实施例滚动体的检测设备整体示意图；
图2是本发明实施例滚动体的检测设备的输送装置局部放大图；
图3是本发明实施例滚动体的检测设备的输送装置第二驱动部构成示意图；
图4是本发明实施例滚动体的检测设备的输送装置第二驱动部爆炸图；
图5是本发明另一实施例滚动体的检测设备的输送装置第二驱动部构成示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式。
本发明首先提供一种滚动体的检测设备，图1是本发明实施例滚动体的检测设备整体示意图，在该实施例中，检测设备对滚动体检测对象的外观检测采用图像检测方式，也即通过照相机对外观进行拍照的光学检测，具体的如图所示，该检测设备01具有：
输送装置001、图像检测装置002、控制装置003和筛检装置004，控制装置具有工控机和PLC，筛检装置004根据需要设置在合适位置，根据现有技术进行优化安装，此处不再赘述。在本发明的其他实施例中，具体对滚动体的外观检测还可以采用其他诸如激光检测、涡流检测、接触式测量等检测方式，由于这些检测方式根据需要将图像检测装置替换相应检测装置即可，此处亦不再赘述。
参照图1和图2，该检测设备01的输送装置001具有：
第一驱动部1，具有第一驱动电机101、主链轮102和从链轮103，在本实施例的一个实施方式中，第一驱动电机为主伺服电机101，也可以选择其他电机，这些电机可以由PLC控制间歇进行工作和停止工作。由多个转动单元201组成的输送链构成输送部2，输送链环绕一圈套装在主链轮102和从链轮103上，并固定安装在底板104上。主伺服电机101通过联轴器105(也可以其他连接方式)带动主链轮102转动，主链轮102通过输送链带动从链轮103转动，由此主伺服电机101、主链轮102和从链轮103共同用于间歇驱动滚动体输送装置循环移动。
输送部2的相邻两个转动单元201和转动单元202之间放置输送对象100，由于转动单元201与相邻转动单元202是可以转动的，持续转动的转动单元201和转动单元202可驱使输送对象100持续转动。
套装在主链轮102和从链轮103的上下输送链空间内，也即放置输送对象100的输送部2下方设置具有第二驱动部3，该第二驱动部3位于主链轮102和从链轮103之间的区域内，可单独驱动输送部2的多个转动单元转动。
图3是本发明实施例滚动体的检测设备的输送装置第二驱动部构成示意图，图4是本发明实施例滚动体的检测设备的输送装置第二驱动部爆炸图。如图所示，在本发明的一个实施例中，输送部2的所有转动单元一侧设置具有齿轮结构203，齿轮结构下方具有与其啮合的第二驱动部3的驱动齿条。当然，在其他实施方式中，转动单元的两侧都可以设置齿轮结构，相应的，其下方驱动齿条设置为两条。
参照附图，本实施例的一个优选实施方式中，第二驱动部3具有第二驱动电机301，第二驱动部3的运动组件安装在机架302上，通过机架302固定安装在底板104上。
第二驱动电机301为辅伺服电机301，也可以选择其他电机，这些电机可以由PLC控制间歇进行正向和反向旋转转动轴。辅伺服电机301(也可以是步进电机)通过联轴器303(也可以是同步带及带轮组合)带动线性模组304(也可以是同步带和线性滑轨组合)往复运动。
线性模组304是由滚珠丝杠和线性滑轨组成，其功能是将辅伺服电机301输出的旋转运动变换成直线运动。线性模组304上安装有转接板305，驱动齿条306固定在转接板305的一侧，使得驱动齿条可以与输送部2转动单元的齿轮结构啮合。驱动齿条306随线性模组304进行往复运动，进而可以驱动输送部2的转动单元来回往复转动。
触发片307固定在转接板305的另一侧，在安装触发片307的同侧，线性模组304上安装有两组限位用光电传感器308和309以及一组原点信号用光电传感器310。限位用光电传感器308和309用于触发片307前后运动的极限位置反馈，当触发片307前进到光电传感器308位置时，辅伺服电机301停止前进，并进行反向旋转，当触发片307后退到光电传感器309位置时，辅伺服电机301停止前进，并进行反向旋转，如此反复。原点信号用光电传感器310用于辅伺服电机301恢复起始位置，防止每次动作造成累积误差。
图5是本发明另一实施例滚动体的检测设备的输送装置第二驱动部构成示意图，如图所示，在本发明的另一个实施例中，其可与转动单元至少一侧齿轮啮合的驱动齿条为柔性齿条，相应的，也可以设置成对应两侧齿轮和两条齿条。
参照附图，在另一个实施例的优选实施方式中，柔性齿条401运动组件安装在机架402上，通过机架402安装固定在底板104上。柔性齿条401可以与转动单元的齿轮结构进行啮合，辅伺服电机403(也可以是步进电机)通过主动轮404和从动轮405带动柔性齿条401循环横向移动，从而带动输送部的转动单元持续转动。
在本发明的另一个实施例中，输送部的转动单元可以不设置齿轮结构，相应的将驱动齿条替换成驱动皮带。具体的，第二驱动部设置位于输送部下方，第二驱动部具有辅伺服电机和驱动皮带，驱动皮带位于输送部的转动单元的下方，驱动皮带与转动单元抵触以便驱动皮带横向运动摩擦带动转动单元转动。
在本发明的一个实施例中，控制装置003还具有触发传感器0031，该触发传感器0031将输送部2的移动位置触发信号反馈给控制装置003。
在本发明的一个实施例中，图像检测装置002具有线扫描相机0021和端面面阵相机0022。
参照附图，在本发明实施例的优选实施方式中，主伺服电机101、联轴器105、主链轮102、从链轮103和输送部2的输送链组成的输送装置固定在底板104上，主伺服电机101(也可以是其他电机)通过联轴器105(也可以其他连接方式)带动主链轮103转动，主链轮103通过输送链带动从链轮103转动。
在从链轮103齿部侧面安装有触发传感器0031，当从链轮103每转动一个齿，触发传感器0031触发一次，发出一个信号给控制装置003的PLC0032。当检测对象100刚好被直线输送到图像检测装置002的下方时，控制装置003的PLC0032控制主伺服电机101的动作，当主伺服电机101得到信号后停止工作。同时，辅伺服电机301通过联轴器303带动线性模组304前进，从而带动齿条306前进，齿条306通过和输送部转动单元的齿轮啮合带动齿轮旋转从而使转动单元正向转动，相邻的一组转动单元正向旋转的同时带动检测对象100转动。辅伺服电机301通过控制装置003的PLC0032将脉冲信号给线扫描相机0021，从而能够让线扫描相机0021将检测对象100的外圆面拍摄完成；因检测对象100是停留在一个位置持续转动，端面面阵相机0022可以拍摄多幅图片。
拍摄完成后，主伺服电机101启动，输送装置的输送部继续前进，当从链轮103转动到下一个齿时，触发传感器0031再次触发，发出一个信号给控制装置003的PLC0032，控制装置003的PLC0032控制主伺服电机101的动作，主伺服电机101得到信号后停止工作；下一个检测对象100刚好输送到图像检测装置002的下方，辅伺服电机301通过联轴器303带动线性模组304后退，从而带动齿条306后退，齿条306通过和输送部转动单元中的齿轮啮合带动齿轮旋转从而使转动单元反向转动，相邻的一组转动单元反向转动的同时带动检测对象100转动。辅伺服电机301通过控制装置003的PLC0032将脉冲信号传送给线扫描相机0021，从而能够让线扫描相机0021将检测对象100的外圆面拍摄完成，端面面阵相机0022可以拍摄多幅图片。通过这样的往复运动，完成检测对象的连续检测。当然，在本发明的其他实施方式中，触发传感器0031也可以设置在主链轮102的齿部侧面，或者输送部具体某个转动单元的侧部，通过触发信号发送给控制装置以便识别输送部输送检测对象的具体位置。
触发传感器0031发出到位信号给控制装置003的PLC0032，控制装置003的PLC0032控制辅伺服电机301旋转，同时触发线扫描相机0021和端面面阵相机0022拍照，线扫描相机0021和端面面阵相机0022将结果发送到控制装置003的工控机0033进行处理，只有当线扫描相机0021和端面面阵相机0022同时合格才判定为检测对象100合格。当判定为NG品时，工控机0033将结果发送给控制装置003的PLC0032，控制装置003的PLC0032通过控制筛检装置004的电磁阀0041控制分拣气缸0042动作，将NG品踢出。
通过本发明的检测设备，利用检测对象在输送装置上自动化移动输送，输送到达检测区域时停止直线移动进行持续转动，由检测装置对停留在原地持续转动的检测对象外观进行检测，降低了对检测对象表面的清洁度要求，并提高了对端面等各个及角度的缺陷检测精度，大大提高了检测质量。
相应的，本发明还提供一种采用上述检测设备01对滚动体进行检测的检测方法，该检测方法具有如下步骤：
批量检测的检测对象置于滚动体检测设备01的输送装置001的输送部2的多个相邻转动单元的间隙上(例如，附图2显示了单个检测对象100置于相邻转动单元201和转动单元202的间隙上)，第一驱动电机101工作驱动主链轮102转动带动输送部2循环往复移动，放置在输送部上的检测对象沿轴向方向直线移动；
第一驱动电机101工作驱动主链轮102转动的同时，第四传感器0031识别动作并反馈信号给控制装置003的PLC0032，当检测对象输送至位于检测区域时，控制装置003的PLC0032根据反馈信号控制第一驱动电机101停止工作，检测对象停止沿轴向方向直线移动停留在检测区域；
控制装置003的PLC0032控制第二驱动电机301工作驱动齿轮或皮带移动带动转动单元转动，持续转动的相邻转动单元带动检测对象原地转动；
控制装置003的PLC0032控制外观检测装置对位于检测区域持续原地转动的检测对象进行外观检测；
外观检测装置对检测对象的外观检测完成之后，控制装置003的PLC0032控制第一驱动电机101工作，由第一驱动电机101驱动输送部2继续输送检测对象沿轴线方向直线移动，当下一个检测对象输送至位于检测区域时，控制装置003的PLC0032控制第一驱动电机101停止工作、控制第二驱动电机301工作并控制检测装置进行外观检测，以此循环往复操作；
控制装置003记录检测对象的外观，并通过反馈信号由控制装置003控制筛检装置004筛选外观具有瑕疵的检测对象为不合格品，筛选外观没有瑕疵的检测对象为合格品。
采用本发明的检测方法，利用检测对象在检测设备的输送装置上既能自动化输送，又能够在检测区域停留进行持续转动，提高了对检测对象外观表面各个角度的检测精度，既可以降低前序对检测对象的清洁表面要求，可加大推广使用，也减少了误判率，保证了检测对象的检测质量。
以上参照附图描述了本发明的优选实施方式，这些实施方式的许多特征和优点根据该详细的说明书是清楚的。在此公开了本发明的特定实施方式，本领域的普通技术人员将容易地认识到，本发明在其他环境下具有其他应用。

Claims (8)

1.一种滚动体的检测设备，包含控制装置、输送装置、外观检测装置和筛检装置，其特征在于，所述输送装置具有：
第一驱动部，具有第一驱动电机、主链轮和从链轮，用于间歇驱动所述滚动体输送装置循环移动；
输送部，具有多个转动单元，相邻两个转动单元之间放置输送对象，所述转动单元与相邻转动单元可转动地驱使输送对象转动；
第二驱动部，所述第二驱动部驱动所述输送部的转动单元转动。
2.根据权利要求1所述的滚动体的检测设备，其特征在于，所述输送部的转动单元至少一侧设置具有齿轮结构，所述第二驱动部设置位于所述输送部下方，所述第二驱动部具有第二驱动电机和驱动齿条，所述驱动齿条位于所述输送部的转动单元齿轮结构的下方，所述驱动齿条与所述齿轮结构啮合以便所述驱动齿条横向移动带动所述转动单元转动。
3.根据权利要求2所述的滚动体的检测设备，其特征在于，所述驱动齿条为刚性齿条，所述第二驱动电机驱动所述刚性齿条来回横向移动带动所述转动单元转动。
4.根据权利要求3所述的滚动体的检测设备，其特征在于，所述第二驱动部还具有触发片、第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述触发片与所述刚性齿条通过转接板连接，所述触发片、所述第一传感器和所述第二传感器用于所述刚性齿条来回横向移动极限位置反馈，所述第三传感器用于所述第二驱动电机恢复起始位置反馈，防止来回动作造成累计误差。
5.根据权利要求2所述的滚动体的检测设备，其特征在于，所述驱动齿条为柔性齿条，所述第二驱动电机驱动所述柔性齿条循环横向移动带动所述转动单元转动。
6.根据权利要求1所述的滚动体的检测设备，其特征在于，所述第二驱动部设置位于所述输送部下方，所述第二驱动部具有第二驱动电机和驱动皮带，所述驱动皮带位于所述输送部的转动单元的下方，所述驱动皮带与所述转动单元抵触以便所述驱动皮带循环横向移动摩擦带动所述转动单元转动。
7.根据权利要求1-6任一项所述的滚动体的检测设备，其特征在于，所述控制装置具有第四传感器，所述第四传感器将所述输送部的移动位置触发信号反馈所述控制装置。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述的滚动体的检测设备的检测方法，其特征在于，所述检测方法具有如下步骤：
检测对象置于滚动体检测系统的输送装置的输送部相邻转动单元的间隙上，第一驱动电机工作驱动主链轮转动带动输送部循环往复移动，放置在输送部上的检测对象沿轴向方向直线移动；
第一驱动电机工作驱动主链轮转动的同时，第四传感器识别动作并反馈信号给控制装置PLC，当检测对象输送至位于检测区域时，控制装置PLC根据反馈信号控制第一驱动电机停止工作，检测对象停止沿轴向方向直线移动停留在检测区域；
控制装置PLC控制第二驱动电机工作驱动齿条或皮带移动带动转动单元转动，持续转动的相邻转动单元带动检测对象原地转动；
控制装置PLC控制外观检测装置对位于检测区域持续原地转动的检测对象进行外观检测；
外观检测装置对检测对象的外观检测完成之后，控制装置PLC控制第一驱动电机工作，由第一驱动电机驱动输送部继续输送检测对象沿轴线方向直线移动，当下一个检测对象输送至位于检测区域时，控制装置PLC控制第一驱动电机停止工作、控制第二驱动电机工作并控制外观检测装置进行外观检测，以此循环往复操作；
控制装置记录检测对象的外观，并通过控制筛检装置筛选外观具有瑕疵的检测对象为不合格品，筛选外观没有瑕疵的检测对象为合格品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113777112A (zh) * 2021-09-15 2021-12-10 河北工业职业技术学院 回转体外观检测装置

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